Определение осадок свайного фундамента (для сечения 2-2)

Среднее давление под подошвой условного фундамента 681 кПа.

Дополнительное давление на грунт под подошвой условного фундамента определяется:

,где природное давление грунта на глубине 9 м:

Ординаты эпюр природного давления и вспомогательной эпюры определены ранее.

Построим эпюру дополнительных вертикальных напряжений от внешней нагрузки в толще основания рассчитываемого фундамента, используя формулу и данные таб­лицы 1 (приложение 2 СНиП 2.02.01-83*), определяя нижнюю границу сжимаемой тол­щи по точке пересечения вспомогательной эпюры и эпюры дополнительного давления. Все вычисления приведем в табличной форме.

Чтобы избежать интерполяции зададимся соотношением , тогда высота элементарного слоя грунта

№	Наименование слоя грунта				МПа	, МПа
3	Глина полутвердая	0 0,4 0,8	0 0,455 0,910	1,000 0,960 0,800	530,4 509,2 424,3	15 15 15
4	Суглинок полутвердый	1,2 1,6 2,0 2,4 2,8 3,2 3,6 4,0 4,4	1,365 1,82 2,275 2,73 3,185 3,64 4,095 4,55 5,005	0,606 0,449 0,336 0,257 0,201 0,160 0,131 0,108 0,091	321,4 238,1 178,2 136,3 106,6 84,8 69,5 57,3 48,3	13 13 13 13 13 13 13 13 13

Определим осадку фундамента, пренебрегая различием модуля деформации на гра­нице слоев грунта, принимая во внимание, что данное предложение незначительно скажется на результатах расчета

где - коэффициент, зависящий от коэффициента относительных поперечных де­формаций

- среднее напряжение в i-ом элементарном слое

- высота i-го слоя грунта

- модуль деформации i-го слоя грунта

По нормам средняя осадка для такого типа зданий составляет 8,0см, следовательно, полная расчетная осадка здания не превышает допустимых величин. Основ­ное условие расчета по второй группе предельных состояний удовлетворяется.

Расчет свайного фундамента в сечении 3-3.

Рассчитываем свайный фундамент под колонну на действие продольной силы N=1187 кН.

Основанием для свайного фундамента может служить 3-ий слой- слой полутвердой непросадочной глины.

В данных геологических условиях проектируем свайный фундамент из висячих свай-трения С7-30.

Определение глубины заложения подошвы ростверка и его основных размеров.

Глубина заложения подошвы ростверка не зависит от грунтовых условий и определяется по конструктивным соображениям. Высоту ростверка принимаем 35 см, в том числе 10 см-глубина заделки свай в ростверк.

По предварительным расчетам свая должна быть заглублена в полутвердую глину примерно на 1 м. Минимальная длина сваи L должна быть: L=0,1+0,2+1,55+2+1=4,85 м, где

0,1-заделка сваи в ростверк

0,2-бетонная подготовка под ростверк

1,55 и 2 м-толщины грунтовых слоев

1-минимальное заглубление сваи в несущий слой

При данных грунтовых условиях проектируем свайный фундамент из сборных железобетонных свай марки С7-30, длиной 7 м, сечением 30х30 см. Длина острия 0,25 см. Заделку сваи в ростверк назначили 10 см. Острие сваи будет находиться на глубине 8,75 м от поверхности земли (1,25+0,25+7+0,25).

Найдем несущую способность одиночной висячей сваи.

, где

-коэффициент условной работы сваи в грунте = 1

R- расчетное сопротивление грунта под нижним концом сваи, R=4750 кПа

А- площадь опирания на грунт сваи A= 0,3*0,3=0,09

u-нагруженный периметр сечения сваи, м u=4*0,3=1,2 м

Сопротивление трению по боковой поверхности сваи в песчаном грунте на глубине:

;

Сопротивление трению в торфе на глубине:

;

Сопротивление трению в полутвердой глине на глубине:

;

;

Несущую способность одиночной сваи определяем по формуле:

Расчетная нагрузка, допускаемая на сваю, составит по формуле 2 СНиП 2.02.03-85

кПа

Найдем требуемое количество свай по формуле:

шт.

Учитывая, что рассматриваемый фундамент внецентренно нагруженный, примем количество свай в фундаменте 3. Расстояние между осями свай назначаем в пределах (3-6)*b. Расстояние от ростверка до поверхности сваи принимаем 15 см. Конструируем ростверк.

Занимаемая ростверком площадь:

А=0,75*1,5+0,5*1,2+0,45*1,2=2,385

Вычислим вес ростверка:

.

Вычислим вес грунта, располагающегося на ростверке:

Определим нагрузку, приходящуюся на каждую сваю:

Вычислим осредненный угол внутреннего трения основания, прорезаемого сваей:

Ширина условного фундамента:

Определим вес свай, имея в виду, что вес сваи С7-30 равен 0,016 МН

Вес грунта в объеме АБВГ определяется:

Среднее давление под подошвой условного фундамента:

По таблице №4 СНиП 2.02.01-83 для глины, на которую опирается подошва условного фундамента, имеющей угол внутреннего трения , находим значения коэффициентов;;

По таблице 3 СНиП 2.02.01-83 ;

Коэффициент k принимаем равным 1, так как характеристики грунта принима­лись по табличным данным.

Определим расчетное сопротивление грунта по формуле (7) СНиП 2.02.01-83*:

Вычислим осредненный удельный вес грунтов, залегающих выше подошвы условного фундамента с учетом взвешивающего действия воды.

Проверяем выполнение условий

,

Все условия выполняются, следовательно, размеры фундамента подобраны верно.